論文の概要: First- and second-order quantum phase transitions in the long-range unfrustrated antiferromagnetic Ising chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.02165v1
- Date: Tue, 3 Sep 2024 18:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-05 21:39:27.035003
- Title: First- and second-order quantum phase transitions in the long-range unfrustrated antiferromagnetic Ising chain
- Title（参考訳）: 長距離非フラストレーション反強磁性イジング鎖における1次および2次量子相転移
- Authors: Víctor Herráiz-López, Sebastián Roca-Jerat, Manuel Gallego, Ramón Ferrández, Jesús Carrete, David Zueco, Juan Román-Roche,
- Abstract要約: 縦方向および横方向の磁場をもつ非フラストレーション反強磁性イジング鎖の基底状態相図について検討した。
位相遷移の順序が1つの極限からもう1つの極限にどのように変化するかを理解するため、解析的に難解な相互作用範囲に数値的に取り組む。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the ground-state phase diagram of an unfrustrated antiferromagnetic Ising chain with longitudinal and transverse fields in the full range of interactions: from all-to-all to nearest-neighbors. First, we solve the model analytically in the strong long-range regime, confirming in the process that a mean-field treatment is exact for this model. We compute the order parameter and the correlations and show that the model exhibits a tricritical point where the phase transition changes from first to second order. This is in contrast with the nearest-neighbor limit where the phase transition is known to be second order. To understand how the order of the phase transition changes from one limit to the other, we tackle the analytically-intractable interaction ranges numerically, using a variational quantum Monte Carlo method with a neural-network-based ansatz, the visual transformer. We show how the first-order phase transition shrinks with decreasing interaction range and establish approximate boundaries in the interaction range for which the first-order phase transition is present. Finally, we establish that the key ingredient to stabilize a first-order phase transition and a tricritical point is the presence of ferromagnetic interactions between spins of the same sublattice on top of antiferromagnetic interactions between spins of different sublattices. Tunable-range unfrustrated antiferromagnetic interactions are just one way to implement such staggered interactions.
- Abstract（参考訳）: 反強磁性イジング鎖の非フラストレーション状態の位相図を,全方向から最近傍まで,相互作用の全範囲の縦方向および横方向の磁場を用いて検討した。
まず、このモデルに対して平均場処理が正確であることを確認し、強い長距離状態において解析的にモデルを解く。
次数パラメータと相関関係を計算し、そのモデルが第1次から第2次へと位相遷移が変化する三臨界点を示すことを示す。
これは、相転移が第2次であることが知られている最も近い隣の極限とは対照的である。
位相遷移の順序が1つの極限からもう1つの極限にどのように変化するかを理解するために、ニューラルネットワークベースのアンサッツを用いた変分量子モンテカルロ法を用いて解析的に抽出可能な相互作用範囲を数値的に扱う。
本稿では,一階相転移が相互作用範囲の減少に伴ってどのように縮小するかを示し,一階相転移が存在する相互作用範囲における近似境界を確立する。
最後に, 第一次相転移と三臨界点を安定化させる鍵となる要素は, 異なるサブ格子のスピン間の反強磁性相互作用の上に, 同じサブ格子のスピン間の強磁性相互作用の存在であることを示す。
可変レンジ非フラストレーション反強磁性相互作用は、そのような停滞した相互作用を実装するための1つの方法である。
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